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压敏电阻原理及应用

压敏电阻原理及应用
压敏电阻原理及应用

NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用。

压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用。

为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC 热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施

压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态。

压敏电阻就象一个压控开关当电压达到压敏电阻的击穿电压时就短路.在一般情况下压敏电阻和NTC都会一起应用当电压突然升高压敏电阻击穿电路电流急促上升NTC发热,内阻曾大,电流减小。这样就起到过压过流的保护作用。

没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略。

NTC:负温电阻,温度越高,电阻越小,用于串在输入回路中限制开机浪涌电流。正常工作时发热,电阻降低,不影响工作,但是它是消耗能量的,功耗不能忽略。NTC也可用于测温。

PTC:正温电阻,串在输入回路中,又称为:自恢复保险丝。过流时发热,电阻增大,与输入等效断开,冷确后电阻降低,可继续工作,不需要更换,常与压敏电阻、TVS同时使用。

压敏电阻:类似稳压DIODE的雪崩效应,超过嵌位电压后电流迅速增大,但不会短路,这点与放电管不同。PTC用途很多,如彩电的消磁电路,电冰箱压缩机的启动电路等。

串在回路中PTC,NTC都可能用到,但PTC是相当于保险丝作用的,NTC是限制开机电流用的。

PTC热敏电阻

PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻.PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高.

PTC热敏电阻组织结构和功能原理

陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基,掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性.通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子.对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去,因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消: 在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动.而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低,导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应.

PTC热敏电阻制造流程

将能够达到电气性能和热性能要求的混合物 (碳酸钡和二氧化钛以及其它的材料) 称量、混合再湿法研磨,脱水干燥后干压成型制成圆片形、长方形、圆环形、蜂窝状的毛坯.这些压制好的毛坯在较高的温度下(1400℃左右)烧结成陶瓷,然后上电极使其金属化,根据其电阻值分档检测.按照成品的结构形式钎焊封装或装配外壳,之后进行最后的全面检测.

称量 >> 球磨 >> 预烧结 >> 造粒 >> 成型 >> 烧结 >> 上电极 >> 阻值分选

>> 钎焊 >> 封装装配 >> 打标志 >> 耐压检测

>> 阻值检测 >> 最终检测 >> 包装 >> 入库

PTC热敏电阻与温度的依赖关系(R-T特性)

电阻-温度特性通常简称为阻温特性,指在规定的电压下,PTC热敏电阻零功率电阻与电阻体温度之间的依赖关系。

零功率电阻,是指在某一温度下测量PTC热敏电阻值时,加在PTC热敏电阻上的功耗极低,低到因其功耗引起的PTC热敏电阻的阻值变化可以忽略不计.额定零功率电阻指环境温度25℃条件下测得的零功率电阻值.

lgR(Ω)

Rmin : 最小电阻

Tmin : Rmin时的温度

RTc : 2倍Rmin

Tc : 居里温度

RTc

Rmin

T25 Tmin Tc T(℃)

表征阻温特性好坏的重要参数是温度系数α ,反映的是阻温特性曲线的陡峭程度。温度系数α越大,PTC 热敏电阻对温度变化的反应就越灵敏,即PTC效应越显著,其相应的PTC热敏电阻的性能也就越好,使用寿命就越长。PTC热敏电阻的温度系数定义为温度变化导致的电阻的相对变化. α = (lgR2-lgR1)/(T2-T1)一般情况下,T1取Tc+15℃ T2取Tc+25℃来计算温度系数。

电压和电流的关系(V-I特性)

电压-电流特性简称伏安特性,它展示了PTC热敏电阻在加电气负载达到热平衡的情况下,电压与电流的相互依赖关系。

I(A)

Ik

Ik 在外加电压Vk时的动作电流

Ir 外加电压Vmax时的残余电流

Vmax 最大工作电压

VN 额定电压

VD 击穿电压

Ir

Vk VN Vmax VD V(v)

PTC热敏电阻的伏安特性大致可分为三个区域:

在0-Vk之间的区域称为线性区,此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律,不产生明显的非线性变化,也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区,此时由于PTC热敏电阻的自热升温,电阻值产生跃变,电流随着电压的上升而下降,所以此区也称动作区。在VD以上的区域称为击穿区,此时电流随着电压的上升而上升, PTC热敏电阻的阻值呈指数型下降,于是电压越高,电流越大,PTC热敏电阻的温度越高,阻值越低,很快导致PTC热敏电阻的热击穿。伏安特性是过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。

电流和时间的关系(I-t特性)

电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中,电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流,达到热平衡时的电流称为残余电流。

一定环境温度下,给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流),通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间.电流-时间特性是自动消磁PTC热敏电阻、延时启动PTC热敏电阻、过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。

PTC工作原理

基本原理

高分子聚合物正温度热敏电阻(简称自复保险丝),是由聚合物与导电粒子等所构成。在经过特殊加工后,导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过(或元件处于正常环境温度)时,自复保险丝呈低阻状态(图a);当电路中有异常过电流通过(或环境温度升高)时,大电流(或环境温度升高)所产生的热量使聚合物迅速膨胀,切断导电粒子所构成的导电通路,自复保险丝呈高阻状态(图b);当电路中过电流(超温状态)消失后,聚合物冷却,体积恢复正常,其中导电粒子又重新构成导电通路,自复保险丝又呈初始的低阻状态(图a)。

自复保险丝电阻值与温度变化的关系如(图c)。图中a点温度较低,自复保险丝产生的热量和散发的热量达到平衡;b点温度较高时,自复保险丝仍处于热平衡状态;c点为温度继续增加时,自复保险丝达到热平衡临界点(居里点),此时很小的温度变化就可以导致阻值大幅度的增加;d点是自复保险丝处于高阻状态,限制大电流通过,从而保护设备不受损坏。自复保险丝没有极性,阻抗小,安装方便,将其串联于被保护电路的线路中即可(图d)。

工作性能及特点

1、零功率电阻低:自复保险丝自身阻抗较低,正常工作时功率损耗小,表面温度低;

2、过流保护速度快:自复保险丝由于自身材料特性,在过流状态响应速度方面比其它过流保护装置快得多;

3、自锁运行:自复保险丝在过流、超温保护状态,以极小的电流锁定在高阻状态,只有切断电源或过电流消失后,才会恢复低阻状态;

4、自动复位:自复保险丝在起在过流、超温保护作用后(故障排除)自行复位,无需进行拆换;

5、耐大电流:自复保险丝有极好的耐大电流能力,有的规格可承受100A电流冲击;

6、自复时间短:自复保险丝在过电流、超温条件消失后的几秒钟内,元件的温度下降很快,能很快恢复到其低阻状态。

应用范围及选用方法

自复保险丝广泛应用于各种电器设备、电子产品、通讯系统设备、家电设备及工控系统,如:计算机及外围设备、测量仪器、火警设备、汽车电子产品、程控交换机、手机电池、音响设备、电风扇、空调、冰箱、音箱、变压器、马达、微电机、电池组、电源供应器、充电器、节能灯、电子镇流器、卤素灯等。

请按以下方法正确选用自复保险丝:

1、确定设备线路上的平均工作电流(I)及最大电压(Vmax);

2、确定环境温度正常值及范围,按折减率计算正常电流(Ih):正常电流(Ih)=平均电流÷环境温度电流值折减率(参考表1);

3、确定设备线路的最大故障电流(Imax);

4、根据Vmax、Ih值、产品类型及安装方式选择一种自复保险丝系列(参考表2);

5、根据步骤4选定的产品系列,在相应的规格表内选定具体型号(注意:选定型号的Vmax、Imax、Ih必须大于或等于线路中的Vmax、Imax及步骤2计算出来的Ih值)。

*线路中如对常温阻值及过电流保护时间有要求,在上述方法选定相应系列的基础上,再根据常温阻值选定相应元件;

*如用户有特殊要求,在“规格表”中无相应元件可选,请联系我公司,我们将尽快根据您所提的要求进行专项开发。

注意

1、环境温度在超过25℃时便会使通过自复保险丝的电流速减;

2、环境温度25℃时线路上的电流100%通过自复保险丝,但若有超过两倍以上的正5缌?Ih)产生,自复保险丝的电阻值便会呈阶跃型突越增加;

3、环境温度越高,通过的电流越大,则动作的时间会越短

>>术语说明

正常/额定电流(Ih):在25℃环境下,不会导致自复保险丝电阻值突越的最大工作电流;

动作电流(It):在25℃环境下,使自复保险丝电阻值呈阶跃型突越增加的初始电流(一般为

2Ih);

最大工作电压(Vmax):自复保险丝在额定电流下,不受损坏,能经受的最大电压;

最大电流(Imax):自复保险丝在额定电压下能经受而不损坏的最大故障冲击电流;

最小/最大电阻(Rmin/Rmax):在25℃环境下,自复保险丝在断开状态之前的阻抗特性;

触发功率(Pb):在25°C环境下,自复保险丝在断开状态的耗散功率;

Vmaxi:自复保险丝在阻断状态下所能承受的最大电压;

断开后电阻(RLmax):元件在一定的电流和电压下断开1小时后,恢复到初始状态时的阻抗。PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高.PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得.

陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基,掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性.通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子.

对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去,因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消:在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动.而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低,导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应.

高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面?

高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中,起到过电流或过温保护作用。高分子PTC热敏电阻与保险丝、双金属电路断路器及陶瓷PTC热敏电阻的主要区别是什么?

高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料,它与保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用,但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护,而保险丝在提供过电流保护之后,就必须用另外一只进行替换。

高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位,但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位,这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时,在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备,因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。

高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间(对事故事件的反应时间)以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比,高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低,同时反应更快。

高分子PTC热敏电阻的工作原理是什么?

聚合物自复保险丝由聚合物基体及使其导电的碳黑粒子组成。由于聚合物自复保险丝为导体,其上会有电流通过。当有过电流通过聚合物自复保险丝时,产生的热量将使其膨胀。从而碳黑粒子将分开、聚合物自复保险丝的电阻将上升。这将促使聚合物自复保险丝更快的产生热、膨胀得更大,进一步使电阻升高。当温度达到125°C时,电阻变化显著,从而使电流明显减小。此时流过聚合物自复保险丝的小电流足以使其保持在这个温度和处于高阻状态。当故障清除后,聚合物自复保险丝收缩至原来的形状重新将碳黑粒子联结起来,从而降低电阻至具有规定的保持电流这个水平。上述过程可循环多次。

什么情况下高分子PTC热敏电阻可以复位?复位的速度有多快?

一般情况下只要除去加载在热敏电阻两端的电压,热敏电阻即可复位;但如果外界环境温度很高时(如150℃)热敏电阻不能复位。高分子PTC热敏电阻回复到低电阻状态需要的时间取决于多种因素:产品的类型、装配形式、结构、外界温度、断路状态的持续时间等。一般复位时间小于几分钟,某些情况下只需几秒钟热敏电阻即可复位。

高分子PTC热敏电阻是自动复位吗?

一旦排除故障和切断电源,热敏电阻即可复位,这时需要断开电路(维持电流)使热敏电阻冷却。热敏电阻中聚合物集体材料因冷却收缩从而炭黑颗粒重新连接起来,使电阻降低。这与双金属片装置的自动复位不同。典型的双金属装置即使故障没有排除也能复位,这导致在故障状态和保护状态之间不停切换,这可能损坏设备。但高分子PTC热敏电阻会保持在高电阻状态直到故障排除。

高分子PTC热敏电阻的存贮期多长?

如果存贮得当,高分子PTC热敏电阻的存贮期没有什么期限限制。若暴露在过潮或过高温度下,一些规格产品性能可能会改变,比如锡铅的可焊性等,但是在正常的电器元件保存条件下可以长期保存。

能清洗高分子PTC热敏电阻吗?

许多普通的电气元件清洗剂都可用来清洗该高分子PTC热敏电阻,但是一些清洗剂可能会损害热敏电阻的性能,清洗前最好进行试验或到我公司咨询。

高分子PTC热敏电阻可以并联使用吗?

可以。这样的主要优点是可以降低电阻并提高维持电流。

高分子PTC热敏电阻可以串联使用吗?

对多数使用来说这样没有什么好处,这样做是不实用的。因为总是有一个高分子PTC 热敏电阻先断开,所以其它热敏电阻根本起不到额外的保护作用。

压力对高分子PTC热敏电阻有何影响?

施加在热敏电阻上的压力可能影响产品的电性能。如果在热敏电阻切断电路时压力太大并限制了产品的膨胀,这将使热敏电阻失去特定的功能而损坏。应该注意不能将热敏电阻安装在限制其膨胀的地方。

将高分子PTC热敏电阻封装起来有何影响?

一般说来,尽管有些客户成功地对我们的产品进行了封装,我们还是不提倡。在封装时一定要注意材料的选择与弯曲封装的方法。如果封装材料太硬将不允许聚合物自复保险丝按设计要求进行膨胀,从而使其不能按设计要求进行工作。即使封装材料软,聚合物自复保险丝的传热特性也会受到影响,使聚合物自复保险丝与设计要求表现不同。选型时应充分考虑封装对产品性能的影响,需要对产品进行封装时请向我公司咨询。

高分子PTC热敏电阻的失效形式是什么?

高分子PTC热敏电阻典型失效形式是产品室温电阻变得太大,这时产品的维持电流将变小。为了获得UL认证,热敏电阻必须达到两个标准:(1)能断路6000次而仍具有PTC 能力;(2)保持断路状态1000小时而仍具有PTC能力。如果热敏电阻在故障状态时超过了它的额定电压或电流,或者断路次数超出了UL检测要求,则热敏电阻可能变形和燃烧。在最大电压或断路电流下高分子PTC热敏电阻可以工作多少次?

每一个高分子PTC热敏电阻都有额定工作电压,在故障发生时可以承受额定的断路电流。为获得UL认证,开关必须能断路6000次并保持PTC性质。对用在通信设备(交换机、培训架保安单元等)中的热敏电阻来说,行标中规定了产品的使用寿命。这要求开关少则数十次,多则上百次能回复到初始特性值,设计者应牢记高分子PTC热敏电阻是用来防止故障的而不是将其断路状态象其正常状态一样使用。

涂覆于高分子PTC热敏电阻上的包封材料组分是什么?

涂覆于高分子PTC热敏电阻上的包封材料组分是阻燃环氧树脂,这些材料符合UL94V-0或IEC95-2-2标准的要求。

电流超过维持电流IH但未达到动作电流IT会怎样?

维持电流IH是指在指定外界条件下能通过高分子PTC热敏电阻而不会导致其动作(变成高电阻断路状态)的最大稳定电流。动作电流IT是在指定条件下通过高分子PTC热敏电阻会导致其动作的最小稳定电流。

此时热敏电阻在不同情况可表现出不同的行为,这主要包括:环境温度、装配形式、热敏电阻的阻值等。因而热敏电阻可能保持低电阻状态,或者很快动作,也可能经过较长时间才动作。

在IH和IT之间的电流值可用一个区域表示,在这个区域与热敏电阻的开关状态有关,但电流数值范围不能确切预测。如果电流足够高,热敏电阻或者可能维持低电阻状态且保持这个低电流或者可能转变入高电阻状态,这取决于热敏电阻的初始电阻、外界环境以及装配条件。

Ih和It之间的关系是什么?为什么有差别?

我们大部分产品It和Ih之间是2:1的关系。一些产品可能低达1.7:1而另一些产品可能高达3:1。热敏电阻的材料、加工方式及焊接形式的不同决定了It与Ih的比值。

可以将高分子PTC热敏电阻用于过温控制吗?

目前高分子PTC热敏电阻主要用作过电流保护,但许多高分子PTC热敏电阻也一样成功地用作过温度保护。

高分子PTC热敏电阻在断路状态的电阻是多少?

高分子PTC热敏电阻在断路状态下的电阻取决于以下因素:使用的产品规格、通过产品的电压及电流。电阻值可用以下公式求出:Rt=V2/Pd。

高分子PTC热敏电阻在动作状态下的工作寿命是多少?

UL认证要求热敏电阻产品在失去PTC特性前能保持1000小时的断路状态。在低于产品最高额定电压和电流的情况下可保持更长时间的断路状态。长时间处于断路状态可能会导致热敏电阻在复位后不能回复其初始电阻值和其它一些初始特性。每个热敏电阻的回复程度主要取决于故障条件和产品规格。

高分子PTC热敏电阻的电压降是多少?

这取决于所使用的产品规格。如果知道该种规格热敏电阻的电阻值和稳定工作状态下通过的电流,电压降一般是可以计算的。典型的电压降数值可由Rmax值求出,如果没有Rmax 值,该电压降值为Rmin和Rl的平均值。若用Iop表示正常工作电流,Rp表示高分子PTC 热敏电阻的电阻,则电路的电压降Vdrop可由公式:Vdrop=Iop×Rp求出。

高分子PTC热敏电阻可按电阻进行分档吗?

我们某些规格的热敏电阻是按阻值进行分类的,如SF250-120、SN250-120等系列,主要是为通讯设备设计的产品规格。

高分子PTC热敏电阻是否可以与过电压保护装置一起工作?

在远程通讯应用中,高分子PTC热敏电阻多数与过电压保护装置并用。这些过电压保护装置,包括固体放电管、气体放电管、MOV、二极管等,可以对雷电、高频感应、电力线搭接等产生的高压进行保护,而高分子PTC热敏电阻则对产生的过流进行保护。

稳压管,TVS管,压敏电阻,FUSE的作用和原理

稳压管、TVS管、压敏电阻、FUSE 稳压管: 1、浪涌保护电路:稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 2、电视机里的过压保护电路:EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路:在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用 瞬态电压抑制二极管(TVS管) 瞬态电压抑制二极管(TVS管)常称为防雷管,是一种安全保护器件。这种器件在电路系统中起到分流、箝位作用,可以有效降低由于雷电、电路中开关通断时产生的高压脉冲,避免雷电、高压脉冲损坏其它器件。其工作原理是交流到直流震荡产生直流波,用TVS去掉尖峰,直接并接在次级被保护的设备之前。TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。 TVS管有单向、双向两种。单向的图形符号与稳压管相似,TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种;按用途可分为通用型和专用型;按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等[1]。轴向引线的产品峰值功率可达400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合,也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。 应用电路。当输入端有高压浪涌脉冲引入时,不论脉冲方向如何,TVS管能快速进入击穿状态,对输入电压进行箝位。在电源端用TVS比较好。电源主要保护有两种: AC/DC电源输入防雷过压保护: AC/DC电源输入过压保护: 常用的电能有二种AC,DC.国内电网供电通常为AC220/AC380V,但是由于电网通常不稳定,所以要在选型的时候考虑相应的浮动电压。当用于低压电源(通常属于次级保护)我们可以选用TVS。 常用的双向TVS管参数: 截止电压(V)击穿电压(Vmin)击穿电压(Vmax)测试电流(mA)最大箝位电压(V)最高脉冲电流(A)反向漏电流(uA) 在选用TVS时,应考虑以下几个主要因素: (1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时,应当选用双极性的,否则可选用单极性。 (2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压,也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它不能大于被保护回路的可承受极限电压,否则器件面临被损坏的危险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态,最好处于VR以下,应综合考虑VR和VC两方面的要求来

压敏电阻14D

压敏电阻14D 优恩半导体(UN) 1、压敏电阻14D型号: 14D180K、14D180KJ、14D220K、14D220KJ、14D270K、14D270KJ、14D330K、14D330KJ、14D390K、14D390KJ、14D470K、14D470KJ、14D560K、14D560KJ、14D680K、14D680KJ、14D820K、14D820KJ、14D101K、14D101KJ、14D121K、14D121KJ、14D151K、14D151KJ、14D181K、14D181KJ、14D201K、14D201KJ、14D221K、14D221KJ、14D241K、14D241KJ、14D271K、14D271KJ、14D301K、14D301KJ、14D331K、14D331KJ、14D361K、14D361KJ、14D391K、14D391KJ、14D431K、14D431KJ、14D471K、14D471KJ、14D511K、14D511KJ、14D561K、14D561KJ、14D621K、14D621KJ、14D681K、14D681KJ、14D751K、14D751KJ、14D781K、14D781KJ、14D821K、14D821KJ、14D911K、14D911KJ、14D102K、14D102KJ、14D112K、14D112KJ、14D122K、14D122KJ、14D182K、14D182KJ。 2、压敏电阻14D产品图片及描述:

压敏电阻14D系列,在14D系列的插件压敏电阻最大峰值电流可达6KA(8/20μs脉冲),可作为间接雷击干扰保护应用方案中的器件,防止高浪涌峰值对设备的影响。 3、压敏电阻14D产品特性: *电压范围宽(8V~1800V) *通流容量大 *响应时间快 *漏电流低 4、压敏电阻14D应用领域: *三极管,二极管,集成电路,可控硅或可控硅半导器件保护*在消费类电子产品浪涌保护 *在工业电子产品浪涌保护 *在家电,燃气等浪涌保护 *继电器和电磁阀浪涌保护 5、压敏电阻14D规格及特性参数:

气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理

气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理 上传者:dolphin 由于压敏电阻(VDR)具有较大的寄生电容,用在交流电源系统,会产生可观的泄漏电流,性能较差的压敏电阻使用一段时间后,因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。图1 中,将压敏电阻与气体放电管串联,由于气体放电管寄生电容很小,可使串联支路的总电容减至几个pF。在这个支路中,气体放电管将起一个开关作用,没有暂态电压时,它能将压敏电阻与系统隔开,使压敏电阻几乎无泄漏电流。但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和。例如压敏电阻的反应时间为25ns,气体放电管的反应时间为100ns,则图2 的R2、G、R3 的反应时间为150ns,为改善反应时间加入R1 压敏电阻,这样可使反应时间为25ns。 金属氧化物压敏电阻(MOV)的电压-电流特性见图3,金属氧化物压敏电阻(MOV)特性参数见表1。气体放电管(GDT)的电压-电流特性见图4,气体放电管(GDT)特性参数见表2。

金属氧化物压敏电阻(MOV)特性参数 由于浪涌干扰所致,一旦加在气体放电管两端的电压超过火花放电电压(图4 的u1)时,放电管内部气体被电离,放电管开始放电。放电管端的压降迅速下降至辉光放电电压(图4 的u2)(u2 在表2 中的数值为140V 或180V,与管子本身的特性有关),管内电流开始升高。随着放电电流的进一步增大,放电管便进入弧光放电状态。在这种状态下,管子两端电压(弧光电压)跌得很低(图4的u3)(u3 在表2 中数值为15V 或20V,与管子本身的特性有关),且弧光电压在相当宽的电流变动范围(从图4 的i1→i2 过程中)内保持稳定。因此,外界的高电压浪涌干扰,由于气体放电管的放电作用,被化解成了低电压和大电流的受保护情况(u3 和i2),且这个电流(从图4 的i2→i3)经由气体放电管本身流回到干扰源里,免除了干扰对灯具可能带来的危害。随着浪涌过电压的消退,流过气体放电管的电流降到维持弧光放电状态所需的最小值以下(约为10mA~100mA,与管子本身的特性关),弧光放电便停止,并再次通过辉光放电状态后,结束整个放电状态(熄弧)。

压敏电阻

压敏电阻如何能起到高压保护的作用? 悬赏分:0 - 解决时间:2007-2-1 10:53 例如一个360v的压敏电阻如何知道它的的阀门电压?压敏电阻串一个16K的电阻能否接在L与N之间起到过压保护的功能呢? 提问者:fier180 - 见习魔法师二级最佳答案 “压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 2、压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用?压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 3、应用类型 不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同, 因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 3.1保护用压敏电阻 (1)区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。(2)根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 (3)根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。 ★浪涌抑制型:是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器,这种瞬态过电压的出现是随机的,非周期的,电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。 ★高功率型:是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器,例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻,这里冲击电压周期出现,且周期可知,能量值一般可以计算出来,电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。 ★高能型:指用于吸收发电机励磁线圈,起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。 压敏电阻器的保护功能,绝大多数应用场合下,是可以多次反复作用的,但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。 3.2电路功能用压敏电阻 压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护,但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性,还使它具有多种电路元件功能,例如可用作: (1)直流高压小电流稳压元件,其稳定电压可高达数千伏以上,这是硅稳压管无法达到的。 (2)电压波动检测元件。 (3)直流电瓶移位元件。 (4)均压元件。 (5)荧光启动元件

热敏电阻在电源电路中的作用

本文以问答的形式介绍了NTC PTC热敏电阻在电源电路中的作用。 问题1: NTC电阻串联在交流电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!请大侠指点!谢谢! 问题2: 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!如果 没有以上两个元器件!会造成什么影响!谢谢!! NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用. 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用. 为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态. 我的故事讲完了. 老人家:按照你说的意思是压敏电阻设计时最好是放在保险管后面咯,那样压敏电阻导通时不会对电网有什么危害吗而保险管一般都是慢断的! 是NTC没错. 没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略. 明白了,但是这样的话,正常工作时,电流小,阻值就小,那么突然来一个浪涌电流,或者电路那段路使得电流增大,那就起不了保护作用了吧,也就是说只能拿来防通电时的浪涌了吗 正常工作后基本就没有浪涌电流了吧只有浪涌电压.如果真有浪涌电流,例如电源短路了,由于NTC已经导通了,对它也无能为力,只有靠保险丝起作用.记住NTC 只是起开机保护的就可以了. 试想若电路已经正常上电,NTC已低阻,这时遭遇高压NTC是无能为力的 说的不错,在电源正常工作一段时间后,再进行频繁开关机,会对电源造成伤害的,因为这时由于NTC的温度上升,阻值下降,对浪涌的抑制能力已经及其有限了 说的对,采用NTC抑制开机浪涌的电源设备,不能够频繁的开关机.需要等NTC冷却,恢复至其冷态阻值后,才能再次开机.要不,安装NTC的意义就没有了.

压敏电阻器(VSR)结构原理、应用知识

压敏电阻器(VSR)结构原理、应用知识 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,一般用于电路浪涌和瞬变防护电路。可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对集成电路等重要元件以及其它电路和设备进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,阻止瞬间过压而起到保护元器件或电路的作用;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 压敏电阻器(VSR)是电压灵敏电阻器的简称,它是一种新型过压保护元件。压敏电阻器是以氧化锌为主要材料而制成的金属-氧化物-半导体陶瓷元件,构成压敏电阻的核心材料为氧化锌,氧化锌又包括氧化锌晶粒和晶粒周围的晶界层,氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层电阻率很高,相接触的两个晶粒之间形成一个相当于齐纳二极管的势垒,成为一个压敏电阻单元,许多单元通过串联,并联组成压敏电阻器基体。压敏电阻器在工作时,每个压敏电阻单元都承担浪涌能量,而这些压敏电阻单元是大体上均匀分布在整个电阻体内的,也就是整个电阻体都承担能量,而不像齐纳二极稳压管那样只是结区承担电功率,这就是陶瓷压敏电阻器具有比齐纳二极稳压管大得很多的通流和能量定额的原因。其电阻值随端电压而变化。 压敏电阻器的主要特点是工作电压范围宽(6—3000伏,分若干档),对过压脉冲响应快(几至几十纳秒),耐冲击电流的能力强(可达100安培-20千安培),漏电流小(低于几至几十微安),电阻温度系数小,性优价廉,体积小,是一种理想的保护元件。由它可构成过压保护电路,消噪电路,消火花电路,吸收回路。压敏电阻的电路符号,外形和内部结构见图1。 压敏电阻的结构就象两个特性一致的背靠背联接的稳压管,其性质基本相同。压敏电阻的主要特性是,当两端所加电压在标称额定值以内时,它的电阻值几乎为无穷大,处于高阻状态,其漏电流<50微安,当它两端的电压稍微超过额定电压时,其电阻值急剧下降,立即处于导通状态,工作电流增加几个数量级,反应时间仅在毫微秒级。压敏电阻在国外俗称“斩波器”和”限幅器”,这是从它的实际作用而得名的。

压敏电阻的优点和应用范围

压敏电阻的优点和应用范围 一、什么是压敏电阻 “压敏电阻"是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”, 或者叫做“Varistor"。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素锌(Zn)和六价元素氧(O)所构成。 所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器称为"突波吸收器",有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 二、压敏电阻的参数 压敏电压 Varistor Voltage:顾名思义,就是触发压敏使得阻抗急剧减小的门限电压。这一般是一个较宽的范围。 最大连续工作电压 Max Allowable Voltage:就是低于压敏电压一定范围、能够确保具有高阻抗表象的工作电压。一般比压敏电压的下限低出一定数值。 最大峰值电压 Max Clamping Voltage:顾名思义,超出此电压范围时即已超出器件的合理工作范围,此时器件将面临损坏的风险,电压降低后可能也无法恢复。 三、压敏电阻应用类型 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。

压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。 压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。 压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。压敏电阻器简称VDR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。 应用类型:不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应并不相同;因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的;根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 五、压敏电阻的优点 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA 和通流容量两个参数。 主要有以下优点: 1、压敏电阻的各种直径尺寸:SMD、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm、25mm、32mm、34mm、40mm、53mm 2、压敏电阻广泛的可变电阻电压范围:18V-1800V 3、多种浪涌承受能力:标准、高浪涌、超高浪涌 4、大电流处理和能量吸收能力 5、单体通流量可达到70KA甚至更高 6、快反应时间 7、低泄露电流 8、多种引线形式:直、弯和其他特殊引线类型 9、多种包装形式:散装、卷装包装、卷包装

压敏电阻的特性与参数以及如何选用

压敏电阻的特性与参数以及如何选用 压敏电阻的特性与参数以及如何选用 如果电机是AC24V的,在电机方向线对地接一个470K压敏电阻;如果电机是AC220V,则加471K压敏电阻。意义重要是消除电机换相产生的尖峰高压。 压敏电阻的测量:压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用。压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压。测量时将万用表置10k档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 压敏电阻标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J为家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA 和通流容量两个参数。 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定

电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10 -9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般 V1mA=1.5Vp=2.2V AC,式中,Vp为电路额定电压的峰值。V AC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值 V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V,V1mA=2.2V AC=2.2×220V=484V,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V 之间。 2、所谓通流容量,即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过±10%时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的,则选用2-20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏电阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同,否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 压敏电阻器的应用原理

压敏电阻的响应时间

压敏电阻的响应时间 ZnO压敏电阻这种半导体材料,在电场下的导电过程,基本上是电子过程,因此,它对测量电压/电流的响应是很快的。美国GE公司的测量结果表明,ZnO压敏电阻抑制冲击过电压的时间小于1ns。按过冲定义计算的响应时间,对于 ZnO-Bi2O3配方系统,大体在(20~25)nS。但这种材料内部,还有一定程度的离子电导,这使得电阻体从一种电阻状态到另一种电阻状态的稳定时间,需要几时毫秒到10秒钟左右的时间。这就是说ZnO压敏电阻从"截止"到"导通",或从"导通"到"截止",不是瞬时完成的,它需要一段稳定时间。下述这些现象就是这一特性的表现。 压敏电阻冲击电流减额特性 通流量指标给定了压敏电阻能承受的8/20电流波冲击一次和二次的最大电流值。当电流波的时间宽度τ增大时,或冲击次数n增多试,允许的电流峰值Ip应随之减小。曲线 Ip=f(τ,n)称作冲击电流减额特性。 压敏电阻电容量 电容量压敏电阻器的固有电容量Co,随着规格的不同,大体在几个PF到104PF左右,它与压敏电阻的电阻成分相并联,对测试过程产生影响。测试信号刚一加上是首先对它充电,测试信号结束后,这个Co上存储的电荷要放电。为此,在测试过程中应注意:(1)在相同的加压比下,压敏电阻器的工频交流漏电流比直流漏电大。(2)施加在试样上的测量电压(电流),应保持足够的时间,使电容上的电荷状态稳定,然后才能读取测试结果。(3)若试样电容量较大,且测试电压较高,则在测试信号结束后,应使试样充分放电,以免试样在测量过程中储存的电荷对人体造成电击。 压敏电阻极性现象 极性现象极性是指压敏电阻两个方向的测试结果不一致,低压压敏电阻的这一现象尤为明显。从前面几章的讨论可以知道,产生这一现象的原因有两个:一是电阻体内正方向的势垒与反方向的势垒本来就不是完全相同的,二是压敏电阻经电流电压作用后产生了劣化,使得两

压敏电阻的工作原理的作用

压敏电阻的工作原理的作用 对于我们设备中使用的压敏电阻,原选用型号为14D101K,实际运行3个月中,此型号压敏电阻经常烧毁。后改为14D121K,实际运行3个月,没有发现烧坏。所以,为指导以后工作,整理并学习此资料,并在整理过程中,发现压敏电阻不应该直接并接在元件的输入端。具体压敏电阻的资料如下 一、压敏电阻的原理 压敏电阻意思是”在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”,或者是说”电阻值对电压敏感”的阻器。相应的英文名称叫“VoltageDependentResistor”简写为“VDR”。 随着加在它上面的电压不断增大,它的电阻值可以从MΩ(兆欧)级变到mΩ(毫欧)级。当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时

间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的”氧化锌”(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 二、压敏电阻的作用 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值”UN”时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏

热保护设计应用在压敏电阻上的安规要求

热保护设计应用在压敏电阻上的安 规要求 突波保护器 (Surge Protective Devices, SPDs) 零组件 – 压敏电阻(Metal-Oxide Varistors, MOVs) ,由于具有易于使用的特 性,因此常被应用在工业控制设备、电源供 应类、家电等各式产品中,以做为基本的突波保护组件。压敏电阻的主要组成为氧化锌 (ZnO),是一种半导体材料,所拥有的独特电 气特性可在正常工作电压时呈现高阻抗状态, 在异常高电压时则会降低阻抗让电流通过。 当压敏电阻被安装在电气回路的前端时,可 让回路后端的电器产品在异常高电压下达到 被保护的作用。 常见的异常高电压为发生闪电时所造成。闪电直接或间接集中于建筑物上都会让异常高电压出现在电气回路中,虽然能量很大但时间十分短暂,而压敏电阻正可承受这种瞬间的高压冲击,然若是异常高电压属长时间维持,则压敏电阻会因无法承受而起火燃烧,另压敏电阻也会因使用一段期间的多次突波冲击而呈现功能退化,造成理应保持高阻抗的状态却在正常情况下产生导通而可能过热起火。制造商鉴于此,为了防止前述的异常状况造成安全疑虑,因此在电路设计上,一般皆会让压敏电阻串联一颗温度保险丝,以为异常现象时可断开电气回路,来达到保护使用者的作用。 整合温度保险丝功能的压敏电阻 (TMOV) 由于温度保险丝的特性不一,在不同的电路 设计上可能无法达到一致性的保护,因此常 令许多研发人员感到棘手。另基于提高安全 和精简成本的双重考虑,亦有愈来愈多的突波保护器制造商开始在压敏电阻上加上热保 护的设计,以便如温度保险丝 (Thermal-link), 让异常高温下的压敏电阻可断开电气回路并 达到自我保护,及防止高温自燃所带来的伤害。此举因此有了整合温度保险丝功能的压敏电阻 (TMOV),并让压敏电阻产品在既有的突波保护功能下,进一步具备过温断路保护功能,从而大幅提高电器产品的整体安全性。 UL 1449 针对 TMOV 的安规要求

压敏电阻材料特性测试及其原理探讨(精)

压敏电阻材料特性测试及其原理探讨 曹伟魏立国 摘要:材料的导电性往往受多种因素的影响,本实验涉及到材料中载流子在电场力的作用下是否遵循欧姆定理。 关键词:压敏电阻非线性阈值电压 一、引言 大多数材料的导电特性在通常条件下遵循欧姆定理,即经由该材料做成的电阻的电流与加在两端的电压成正比,这种情况下我们说材料具有线性电阻特性。而有些陶瓷材料,当加在由这样的材料制成的电阻上的电压到一定程度后,流经电阻的电流随加在电阻两端的电压不再成正比,而呈现出急剧上升的非线性关系,也就是说不服从欧姆定理,这样的材料就是电压敏感材料,通常称为压敏电阻材料。 二、压敏电阻非线性伏安特性的微观机理的探讨 从材料学角度来看,氧化锌压敏材料是以98%以上摩尔比的金屑氧化物ZnO 为基体,加入微量的队Bi2O3和Mn02等多种添加物,经高温氧化烧结而制备成的一种功能陶瓷材料.目前已提出了多种模型用于解释该类材料的非线性压敏特性,其中最有代表性的就是所谓的晶粒边界缺陷模型.该模型认为在氧化锌复合材料内部晶界层是一种本征的或接有Zn空位的P型半导体.它是相对绝缘的,是在从烧结温度冷却过程中形成的原子缺陷,正是这些晶界层提供的势垒而导致了压敏特性.从这一模型出发,可以认为当所加电压V小于阈值电压Vb时,压敏电阻内的导电机制主要是品界处的热电子效应来完成的,因此,这些晶界处的热电子随时间逐渐扩散而趋于稳定,这可能就是引起在低电压情况起始电流大而渐趋一较小的极限值的原因。而当所加电压达到或大于阈值电压时,晶界相中带负电的陷阱将被雪崩过程产生的空穴中和而发生势垒层的击穿,这种雪崩效应(类似于半导体齐纳二报管)将是造成在阈值电压以上电流随时间而急剧增加,最终使材料变为导电体而达到过压保护作用.这种在高低电压下完全相反的变化特征可能就是非线性压敏特性的具体表现 三、实验内容 1.普通电阻的伏安特性曲线 2.测试实验提供的7种不同压敏电阻的伏安特性曲线 3.由测试到的数据和特性曲线确定的压敏电压、非线性系数和漏电流。 4.分析普通电阻和压敏电阻的伏安特性的差别,解释压敏电阻非线性伏安特性的微观原因。

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点: 欧阳学文 1、根据被保护线路制式,例如:单相220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT等,选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV,具体可参照GB 503435.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 500576.3.4里的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的SPD,需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理

在最常见的浪涌保护器中,都有一个称为金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用来转移多余的电压。如下图所示,MOV将火线和地线连接在一起。MOV由三部分组成:中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻会大幅降低。如果电压正常,MOV会闲在一旁。而当电压过高时,MOV可以传导大量电流,消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线,火线电压会恢复正常,从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式,MOV仅转移电涌电流,同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说,MOV的作用就类似一个压敏阀门,只有在压力过高时才会打开。 另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现

ESD器件防护工作原理

ESD器件防护工作原理 这里介绍手机中比较常用的TVS管和压敏电阻。 一、ESD器件的主要性能参数 1、最大工作电压(Max Working Voltage) 允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值),在此工作状态下ESD器件不导通,保持高阻状态,反向漏电流很小。 2、击穿电压(Breakdown Voltage) ESD器件开始动作(导通)的电压。一般地,TVS管动作电压比压敏电阻低。 3、钳位电压(Clamping Voltage) ESD器件流过峰值电流时,其两端呈现的电压,超过此电压,可能造成ESD永久性损伤。 4、漏电流(Leakage Current) 在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下,流过ESD器件的电流。一般地,TVS管的反向漏电流是nA级,压敏电阻漏电流是μA级,此电流越小,对保护电路影响越小。 5、电容(Capacitance) 在给定电压、频率条件下测得的值,此值越小,对保护电路的信号传输影响越小。比如硅半导体TVS管的结电容(pF级),压敏电阻的寄生电容(nF级) 6、响应时间(Response Time) 指ESD器件对输入的大电压钳制到预定电压的时间。一般地,TVS管的响应时间是ns级,压敏电阻是μs级,此时间越小,更能有效的保护电路中元器件。 7、寿命(ESD Pulse Withstanding) TVS技术利用的是半导体的钳位原理,在经受瞬时高压时,会立即将能量释放出去,基本上没有寿命限制;而压敏电阻采用的是物理吸收原理,因此每经过一次ESD事件,材料就会受到一定的物理损伤,形成无法恢复的漏电通道,会随着使用次数的增多性能下降,存在寿命限制。 二、TVS管(硅半导体) 瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS,是一种二极管形式的高效能保护器件,利用P-N 结的反向击穿工作原理,将静电的高压脉冲导入地,从而保护了电器内部对静电敏感的元件。以TVS二极管为例:当瞬时电压超过电路正常工作电压后,TVS二极管便发生雪崩,提供给瞬时电流一个超低电阻通路,其结果是瞬时电流通过二极管被引开,避开被保护器件,并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。当瞬时脉冲结束以后,TVS二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压。TVS管的失效模式主要是短路,但当通过的过电流太大时,也可能造成TVS管被炸裂而开路。 TVS管有单向和双向两种,单向TVS管的特性与稳压二极管相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联,其I-V曲线特性图见图1,图中性能参数注解: ①反向断态电压(截止电压) V RWM与反向漏电流I R:反向断态电压(截止电压)V RWM表示TVS管不导通的最 高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流I R。 ②击穿电压V BR:TVS管通过规定的测试电流I T时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压。 ③脉冲峰值电流I PP:TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5 倍左右,8/20μs是定义I PP脉冲波电流,请参考下图2),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。 在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。 ④最大箝位电压V C:TVS管流过脉冲峰值电流I PP时两端所呈现的电压。 ⑤正向导通电压V F:TVS通过正向导通电流I F的压降。 除上述性能参数外,TVS管还有一个关键参数:P-N结电容C j。

压敏电阻和热敏电阻的作用

压敏电阻和热敏电阻的原理与用途 问题1: NTC电阻串联在交流电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!请大侠指点!谢谢! 问题2: 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!如果 没有以上两个元器件!会造成什么影响!谢谢!! 以下是一些网友针对这个问题的讨论,删除了一些水贴,以及我认为是错误的观点。 -------------------------------------------- NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用. 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用. 为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态. 我的故事讲完了. 老人家:^_^按照你说的意思是压敏电阻设计时最好是放在保险管后面咯,那样压敏电阻导通时不会对电网有什么危害吗?而保险管一般都是慢断的! 是NTC没错. 没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略. 明白了,但是这样的话,正常工作时,电流小,阻值就小,那么突然来一个浪涌电流,或者电路那段路使得电流增大,那就起不了保护作用了吧,也就是说只能拿来防通电时的浪涌了吗?

压敏电阻07D系列型号参数规格书

Specifications 规格说明:□Varistor Voltage Range 压敏电阻动作电压范围 18V~1800V(dc)□Peak Current For 8/20us Current Wave 在8/20us 电流波形最大通流量 100A~1800A □Energy Range For 10/1000us Current Wave 在10/1000us 电流波形的能量范围0.4J~1092J □Storage Temperature Range 储存温度范围 -40℃~125℃□Operation Ambient Temperature Range 作业环境温度范围储存温度范围-40℃~85℃□Typical Response Time 反应时间 〈25ns □Insulation Resistance 绝缘电阻 ≧1000MΩ D K 05,07.10142025 Chip Diameter 芯片直径Φ5mm Φ7mm Φ10mm Φ14mm Φ20mm Φ25mm Chip .Shape 芯片形状Varistor Voltage 压敏电阻动作电压例如Examples:47×100=47V 47×101=470V 11×102=1100V 4704 7 1 1 1 2 Tolerance 误差K .±10%L .±15%M .±20%Or Customer Special Requirem ent 圆形 Disc HighSurge/Lead Style 高焦/脚型 □空白常规□J 高能品□S 直脚□O 外弯脚□I 内弯脚□H 高低脚 Part Number Code 7 471

压敏电阻及TVS学习总结

压敏电阻及TVS学习总结 一、压敏电阻(英文VDR) 1.符号 2.工作原理及其应用 压敏电阻两端的电压与电阻值是一条电压-电阻非线性曲线。 当它两端电压达到压敏电压时,其阻值急剧减小,被击穿呈现短路状态,且被击穿不可恢复。所以使用压敏电阻前必须加保险丝,压敏电阻是并联在线路输入端是保护后面电路的。 当其两端电压小于压敏电压时,其阻值为无穷大(兆欧级) 主要用于过压保护。 3.表示 贴片压敏电阻:MLV,插件压敏电阻:MOV(金属氧化物VDR) 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J 为家用,后面的字母W、G、P、L、 H、Z、B、C、N、K 分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、

消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。 精度:k:10% L :15% M :20% N:30% 注:MYG是陕西华星的系列编号 4.重要参数及选型 MYG-压敏电阻型号及主要技术参数.pdf 贴片压敏电阻-片式压敏电阻规格大全.pdf (1)压敏电压 即击穿电压或阈值电压。只在规定电流下的电压值,大多数情况下 用1mA直流电流通入VDR时测得的电压值。一般压敏电压V1mA = 1.5Vpp = 2.2VAC,例如220V交流电击穿电压可选在 470V-480V之间。 (2)通流容量 通流量是指在规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流,允许 通过压敏电阻的最大脉冲或峰值电流。检测压敏电阻主要有两种冲 击波:8/20vs和2vs的方波 压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。通流量选择标准:大点好

(3)最大限制电压,又称残压 表示在规定的冲击电流Ip通过压敏电阻时其两端产生的电压,所以 选用的压敏电阻的残压一定要小于被保护物的耐压水平。冲击电流是在 压敏电压加在压敏电阻上时产生的电流,以此测出残压。 二、瞬态抑制二极管(TVS) 1.参数解析 https://www.doczj.com/doc/e1139875.html,S 的命名规则:

压敏电阻作用参数及选型

压敏电阻选用的基本知识 什么是压敏电阻器及其分类与参数? 压敏电阻器简称VSR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。它在电路中用文字符号“RV”或“R”表示,图1-21是其电路图形符号。 (一)压敏电阻器的种类 压敏电阻器可以按结构、制造过程、使用材料和伏安特性分类。 1.按结构分类压敏电阻器按其结构可分为结型压敏电阻器、体型压敏电阻器、单颗粒层压敏电阻器和薄膜压敏电阻器等。 结型压敏电阻器是因为电阻体与金属电极之间的特殊接触,才具有了非线性特性,而体型压敏电阻器的非线性是由电阻体本身的半导体性质决定的。 2.按使用材料分类压敏电阻器按其使用材料的不同可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗(硅)压敏电阻器、钛酸钡压敏电阻器等多种。 3.按其伏安特性分类压敏电阻器按其伏安特性可分为对称型压敏电阻器(无极性)和非对称型压敏电阻器(有极性)。 (二)压敏电阻器的结构特性与作用 1.压敏电阻器的结构特性压敏电阻器与普通电阻器不同,它是根据半导体材料的非线性特性制成的。 图1-22是压敏电阻器外形,其内部结构如图1-23所示。 普通电阻器遵守欧姆定律,而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻器

两端所加电压低于标称额定电压值时,压敏电阻器的电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时,压敏电阻器将迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时,压敏电阻器将完全击穿损坏,无法再自行恢复。 2.压敏电阻器的作用与应用压敏电阻器广泛地应用在家用电器及其它电子产品中,起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。 图1-24是压敏电阻器的典型应用电路。 (三)压敏电阻器的主要参数 压敏电阻器的主要参数有标称电压、电压比、最大控制电压、残压比、通流容量、漏电流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容等。 1.压敏电压: MYG05K规定通过的电流为0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K 标称电压是指通过1mA直流电流时,压敏电阻器两端的电压值。 2.最大允许电压(最大限制电压):此电压分交流和直流两种情况,如为交流,则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效值,以ACrms表示,所以在该交流电压有效值作用下应该选

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